「脱内燃機関」への3つの課題! 水野和敏が激論!! 冷静に考えようクルマの電動化

「脱内燃機関」への3つの課題! 水野和敏が激論!! 冷静に考えようクルマの電動化

 自動車電動化が大いに波紋を呼んでいる。

 発端は2020年末、12月3日に政府が「2030年代半ばまでにガソリンエンジン車の販売を禁止する」との方針を表明したことにある。これを受けて東京都は「2030年に、都内で販売する新車を電動車のみとする」方針を明らかにしたこともあり、一気に「電動車化=脱ガソリン車」論議が加速したのだった。

 政府も東京都も「脱ガソリン車」という表現をしているが、これは純内燃機関車両(ICE車)を意味しており、純EV(電気自動車)のみではなく、マイルドハイブリッドを含めたハイブリッド車(HV)、プラグインハイブリッド車(PHEV)、燃料電池車(FCV)などを包括する。

 この背景には「2050年カーボンニュートラル」があり、その前段階として施行される『2030年度燃費基準』がある。各メーカーの新車販売の平均燃費を25.4km/L以上にしなければ達成できない厳しい燃費基準で、発電時や生産時のCO2排出量も加算される「W to W」の考え方を導入し、EVやPHEVも規制の対象に含まれるのがポイント。現実問題として、ストロングハイブリッドやPHEV、さらにはEVの販売比率を高めないかぎり、到底達成できない数値基準なのだ。

簡単にEV化へ向かっていいものか? 水野和敏氏が、その問題に切り込む!

 CO2排出量を低減するという、地球環境問題を考えれば、当然無視できない問題であることは言うまでもないのだが、一方で自動車の内燃機関を削減させれば、本当に地球全体でのCO2排出量を劇的に削減できるのか? という視点は確実に検証され、慎重に論議されるべきだろう。

 2030年燃費基準でも盛り込まれる「W to W」の観点はとても重要になってくる。EVは走行する場面にかぎってみればCO2排出はゼロだが、では充電のための電力発電時のCO2はどうなっているのか? 大容量リチウムイオンバッテリーの製造時や廃却時の膨大なCO2排出はどうカウントされるのか? といった問題だ。

 ちなみに、国内のCO2全排出量のなかで自動車が占める排出割合は約15.9%。最も多いのは発電用で約40%である。さらに、日本の発電方法は福島の原発問題もあり、現在は火力発電が主体で80%を超えていて圧倒的。

国内電力発電比率(2020年9月分)

 燃料はLNGが44%と増えつつあるが、石炭火力発電も約32%と多い。水力や太陽光などの自然エネルギーによる発電はすべて合わせても15%程度に過ぎないのが現状だ。火力発電は多くのCO2を排出する。自動車の脱内燃機関=電動化が、必ずしもCO2削減に向けた“切り札”ではないということを、まずは冷静に認識する必要がある。

 さて、ここからは水野和敏氏が「脱内燃機関自動車」に向けた問題点を指摘する。

※本稿は2021年1月のものです
文/水野和敏
写真/ベストカー編集部、Adobe Stock
初出/ベストカー2021年2月26日号

【画像ギャラリー】外の政治に惑わされるな !? 渦中の電動化車両たちを見る!


■水野和敏が提言する3つの問題点

 こんにちは、水野和敏です。日本政府は「2030年代半ばまでに内燃機関自動車の新車販売を禁止し、電動車のみにする」との方針を示した。さらに東京都は「2030年に都内で販売する新車をすべて電動車とする」と、さらに時期を早めて電動車化を推進することを表明した。

 ここで言う「電動車」とは、ピュアEVだけを指すのではなく、燃料電池車(FCV)はもちろんのこと、マイルドハイブリッドを含めたハイブリッド車(HV)までを指す。つまり、脱内燃機関とはいうものの、内燃機関(ICE)をまったく使わない自動車だけにするのではないということはまず、しっかりと認識しておく必要がある。

 この前提になっているのは2050年のカーボンニュートラルだ。自動車のゼロエミッション(ZEV)化に向けたステップとして、まずは「電動車」の普及を後押ししようということだ。

 世界的にはもっと厳しく、英国では2035年にHVのみならずPHEVも販売を禁止する方針だし、ドイツではさらに5年早い2030年にHV、PHEVも含めたICE車の新車販売全面禁止を掲げている。東京都でも、2030年にZEV50%の方針に変更はないという。

 つまり日欧米諸国の進む道として、ここ数年は「移行期間」としてHVの販売も認めるが、今後10~15年を目処にピュアEVを中心としたZEVへ完全移行する、ということだ。FCVもあるだろうが、水素供給インフラ整備を考えると、飛躍的な普及は短期間では難しいだろう。

 脱内燃機関自動車はすなわちピュアEV化と言っても間違いないだろう。私自身、EVをはじめとした新エネルギーによるパワートレーンには大いに興味があるし、EVそのものを否定する気持ちはまったくない。むしろ、技術的に「進化幅」がたくさんあり、エンジニアとしては大いに取り組みたい分野である。

 この大前提をもってしても、10年後にEV普及率が飛躍的に高められるのかというと、大いに疑問があるし、今のままでは「無理」と言いたい。その理由は大きく3つあると私は考えている。以下、具体的に解説していこう。

■【1】EVの進化と普及には抜本的な産業構造の改革が必須

 日産『初代リーフ』が登場したのは2010年。すでに10年が経過しているが、この10年でEVの根本的な技術的進化はほとんどない。

 航続距離を延ばした主体は大型の大容量バッテリーを搭載したに過ぎず、言わばガソリン車のタンク容量を増やしたと同じことで、充電の電力供給量を増やしたに過ぎない。発熱で無駄に捨てる電気を減らした高効率バッテリーやモーターを開発するといった、10年間の技術進歩は少なく、今の大型化したバッテリーと高出力モーターは、ガソリン車並みのラジエターを搭載して電気の発熱を冷却し、無駄に捨てているのだ。

 なにより、モーターで直接タイヤを駆動するという基本構造が変わらず進化がない!

 モーターの駆動力を走行条件に合わせて効率よく使うトランスミッションなどがないため(ポルシェ『タイカン』のリアモーターには2速ギアがある)、加速性能を上げようとすればモーターの数を増やすか出力をアップし、消費電力を増加させる。航続距離を延ばすためにさらに大きなバッテリーを載せる。大きなバッテリーはますます車両重量を増やし、無駄な発熱の冷却量も増える。スペースも必要だ。なにより、製造や廃却時に使う膨大な電力と走行用の充電量増加で排出するCO2も増加していく。

 対照的に内燃機関(ICE)ベースのパワートレーンの環境対応への進化は凄い!

 高効率ダウンサイジングターボなどで熱効率は40%を超え、多段化したトランスミッションや48V小型モーターと合理的に特性を組み合わせ、10年前には想像もできなかった排気量の低減を実現した。今や1.5Lのエンジンでメルセデスベンツ『Eクラス』が売られている。

1995年辺りに35%程度だった量産車のICE単体熱効率は、現在40%を超えるのが普通になっている。単にフリクションを低減するのではなく、大元の燃焼理論そのものが進化しているのも特徴。現行のF1で言えば、50%の大台に乗っているとも言われている

 この背景には、産業構造や開発体制の問題がある。エンジンやミッションは自動車会社がすべてを決定して自身で好きなように開発ができる。

 しかしEVはモーター、バッテリーといった基幹部品は電機メーカーが押さえており、自動車メーカーはすべての決定や開発の本当の意味での主導権は握れていない。電機メーカー側が開発したモノに頼ってクルマの仕様を合わせているのが現状なのだ。だから進化が遅い。

 現在、バッテリーやモーターを自動車と一体化して、自由に自社で一括して決定や開発ができているのが米国のテスラ社だ。だからテスラだけが売れまくり、どんどん進化している。

 つまり、これは産業構造の改革を含めて解決が必要な問題。EVの技術をあと10年で抜本的、かつ飛躍的に進化させなければ、真の意味での「脱内燃機関自動車」時代などは実現不可能というのが私の考えだ。

 例えば経産省主導で電機メーカーと自動車メーカーの合弁会社を新たに作り、テスラ社のようにEVを一括して開発、生産できる体制の構築も必須だ。トヨタとパナソニックの合弁会社にしても単なるバッテリー製造会社であって、EVを一括して開発する「自動車メーカー」ではない。

 さらに日産が撤退して日が経つが、国内での大容量バッテリー大量生産は現実的には不可能。レアアースの大部分は中国が握っているし、生産時の電力消費など、コストを含めたインフラ対応もできていない。現状ではEV生産台数の増加、それは中国メーカーの利益向上と直結している。バッテリーというエネルギーを握られることは、国策としてはとても危険なことである。

次ページは : ■【2】EV推進は中国の覇権拡大と国策に振り回されることになる⁉